Как устроен механизм пластикового окна

Механизм открывания окон: разновидности фурнитуры для пластиковых окон

Оконный блок присутствует практически в любом помещении. Есть много разновидностей окон, однако ни один из вариантов не мог бы функционировать, не имея соответствующих вспомогательных механизмов.

Сегодня на строительном рынке представлено множество различных типов механизмов, и все они объединены общей концепцией. Это – их модульный тип. Вместе с тем всю фурнитуру подразделяют на две основные группы:

универсальные – присутствуют в большинстве классических моделей, к примеру, механизм открывания окон, который позволяет поворачивать, откидывать створки или поворачивать-откидывать их; специальные – предназначены для конструкций, имеющих нестандартную форму, которые с их помощью раздвигаются, и створки, таким образом, могут открываться как симметрично либо с отклонением относительно центральной оси оконного блока.

Механизм открывания окон представляет собой крепление, снабженное шарнирным устройством, за счет которого створки передвигаются относительно неподвижной рамы.

Механизм открывания пластикового окна

Рассмотрим самые популярные разновидности механизмов для открывания створок.

Поворотный

Рама с таким механизмом открывается традиционным способом – в помещение. Это хорошо продуманная система, представляющая собой навесы, которые устанавливаются в фурнитурный паз в 1,3 см в вертикальной плоскости. Таковой имеется в любом стандартном оконном профиле. Такая фурнитура считается базовой для других систем открывания. Более того, она дает возможность подключить автоматику.

Величина распахивания зависит от отдельного элемента механизма – гребенки или особой конструкции ручки. Форма створок может быть любой: арочная, треугольная, квадратная, трапециевидная и другая.

Среди слабых сторон системы отметим, что открытая створка занимает место, и чем шире открыто окно, тем больше пространства оно поглощает. Подоконник в этом случае придется освободить от полезных предметов, к примеру, домашних растений.

Откидной механизм пластиковых окон

Это аналог поворотного с той лишь разницей, что навесы располагают горизонтальной, а не вертикальной плоскости. Основная функция такой конструкции – проветривание. При этом помещение защищено от проникновения извне и абсолютно безопасно для малышей.

Поворотно-откидной

Фурнитура такого типа обеспечивает функционирование окон в двух режимах – как поворотном, так и откидном. Этот вариант оптимален и надежен. Здесь сосредоточены преимущества указанных систем.

Весь механизм замкнут по периметру. Усилие, возникшее при нажатии на ручку, передается по фурнитуре через специальные передаточные тяги. В результате приводятся в движение запорные цапфы. Когда створка поворачивается, в помещение в большом количестве поступает свежий воздух и открывается доступ к наружной части окна. Когда ее откидывают, помещение можно проветривать и при этом не бояться сильного сквозняка.

Использование такого механизма дает возможность установить оконный блок без форточки, то есть оконный проем почти целиком занимает стекло, пропуская в помещение больше света.

Современная поворотно-откидная фурнитура позволяет регулировать как степень открывания, так и прижим при закрывании. Винтовой тип поворотного механизма открывания обеспечивает такие режимы функционирования, как, скажем, микропроветривание или ограничение при раскрывании для защиты от детей.

При раскрытии створки обычным способом ручка обычно принимает горизонтальное положение, а в вертикальном положении приводится в действие функция откидывания (под углом порядка 10– 35°).

Для выполнения всех операций человеку нужна всего одна ручка, что, несомненно, свидетельствует о сложности конструкции. Но при этом она служит долго и ломается крайне редко. Еще одно важно преимущество поворотно-откидной системы, что для замены створки нет необходимости заменять весь оконный блок.

Такую систему можно встретить не только на створках стандартных прямоугольных окон, но и на окнах дизайнерской формы.

Раздвижные

Оконные конструкции этого типа рекомендованы для помещений с небольшой площадью. Створка открывается достаточно легко и совершенно не мешает предметам, расположенным на подоконнике. Несомненно это крайне удобно для площадей с ограниченным пространством, к примеру, балконов, эркеров, лоджий, однако для жилых комнат такое решение неприемлемо из-за малой теплоизоляции. Конструкция фурнитуры дает возможность также проветривать помещение. В некоторых моделях она совмещена с откидным механизмом.

Различают несколько основных типов конструкции:

Параллельно-сдвижной. При открывании оконная створка не поворачивается, а сдвигается по одной из двух направляющих рамы в плоскости окна. Прижим при этом нужно ослабить. В зависимости от производителя величина полученного зазора колеблется в пределах 100–150 мм. В момент запирания фурнитура опускает створку и смыкают специально предусмотренные для этого замковые уплотнения.

Наклонно-сдвижной. Конструктивно он напоминает обычное распашное окно из металлопластика. Направляющие для перемещения створок, монтируют с внутренней стороны основной рамы.

Ролики должны быть установлены на направляющие. Раму при открытии для начала перемещают к себе, после чего она будет свободно перемещаться вправо или влево.

После перемещения ее положение фиксируют с помощью специальной фиксирующей фурнитуры. Створку можно также наклонить и организовать проветривание помещения.

Вертикально-сдвижной. Оконный блок представляет собой две рамы, размещенные одна над другой. Они работают по следующему принципу: нижняя из них сдвигается вверх вдоль верхней и фиксируется при помощи противовесов и другого механизма. Такие конструкции особо распространены в Англии. Инновационные системы оснащаются фурнитурой, обеспечивающими поворот, а также откидывание этих рам.

Параллельно-выставляемый. При данном способе открывания створка не перемещается относительно рамы, а выставляется в параллельном направлении. Кроме того, это отличная возможность обеспечить естественное проветривание. Бесступенчато регулируемая ширина открывания имеет большую кратность циркуляции воздуха, так как одинаковый зазор, образовавшийся по периметру окна, способствует равномерному распределению свежего воздуха.

Как устроено пластиковое окно

Окно — сложная конструкция. То, насколько оно функционально, герметично и практично, будет зависеть от применения материалов

Как устроено пластиковое окно

Окно — сложная конструкция. То, насколько оно функционально, герметично и практично, будет зависеть от применения материалов. Поэтому конструкция и деревянных окон со стеклопакетами, и пластиковых значима в каждом случае. Правильный ее выбор поможет подобрать изделие, оптимально подходящее для решения поставленных задач. Количество воздушных прослоек, состав стеклопакета, разновидность используемого газа и другие характеристики в разных случаях дадут более или менее прочное изделие, защищенное от трещин при перепадах температур, лучше или хуже сохраняющее тепло в комнате.

Устройство окна в целом

Ключевых элементов изделия насчитывается четыре:

• рама;
• стеклопакет;
• створки;
• механизмы, относящиеся к фурнитуре.

Первый — неподвижная комплектующая, образованная из профилей. Конструкция окна в этой зоне обычно насчитывает различные их виды. Это может быть армирующий, придающий раме жесткость, и непосредственно рамный, основной. Из створочного изготавливают открывающиеся элементы. Для деления на части используется профиль импост. Еще один — штапик — фиксирует «стеклянный пакет». Конструкция профиля пластиковых окон этого типа представляет собой рейку из ПВХ или стеклокомпозита.

Устройство стеклопакета в общем — это герметично скрепленные стекла. Створки представляют собой открывающуюся часть. Из фурнитуры всегда присутствуют ручки и запорные механизмы. На раме также могут быть шпингалеты.

Кроме того, в структуре окна можно увидеть следующие элементы:

• отлив — профиль, устанавливающийся снаружи;
• откос — профиль, которым отделывают поверхности проема окна по бокам;
• резиновый уплотнитель — прокладка, обеспечивающая высокий показатель герметичности окон.

Все элементы важны. Так, принцип работы стеклопакета как открывающейся-закрывающейся конструкции обеспечивается за счет створок.

Уплотнили и другие герметизирующие элементы препятствуют потере тепла. А отлив необходим для отвода дождевой и талой снежной воды.

Как устроен стеклопакет

Самая крупная часть окна — стеклопакет. Это бесцветный элемент, состоящий из нескольких соединенных с рамой стекол. Конструкция стеклопакета зависит от его типа — в частности, количества камер — воздушных прослоек. Двухкамерный представляет две такие «зоны» и три стекла. Конструкция однокамерного стеклопакета характеризуется меньшим количеством элементов. Это всего одна воздушная прослойка и два стекла.

В целом схема стеклопакета предусматривает наличие пяти элементов:

• стекла;
• воздушная камера;
• планка из алюминия;
• влагопоглощающий слой;
• герметизация;

Возможны дополнительные элементы на стеклянных поверхностях. Строение стеклопакета может быть направлено на решение конкретных особых задач. Стекла в данном случае, как правило, имеют обработку, придающую им определенные свойства.

Если смотреть стеклопакет в разрезе, то не все внесенные изменения можно увидеть. Это может быть либо тонкая пленка по всей длине, обеспечивающая, например, тонировку или взрывобезопасность, либо специальное покрытие, как в случае с энергосберегающим изделием. Конструкции стеклопакетов, рассматриваемые детально, могут различаться в разных случаях. Окна из пластика представлены в многообразии вариантов. Помимо различного количества камер и покрытия поверхности в «пакете», могут быть разные толщина стекол, расстояние между ними, тип газа, распорной рамки.

Устройство окна

Для производства пластиковых окон используется синтетический полимер поливинилхлорид, сокращённо — ПВХ. Поэтому пластиковые окна часто называют ПВХ-окнами. Основной элемент любого окна — это рама (каркас). Для изготовления рамы используется специальный элемент из поливинилхлорида — профиль. Проще говоря, профиль — это литая пластиковая конструкция в виде хлыста, разрезаемого на части нужных размеров (заготовки для рамы), которые затем герметично спаиваются между собой, образуя каркас окна.

Существует несколько типов оконного профиля, различающихся конфигурацией и предназначением. На следующем рисунке представлены три основных типа профиля: рамный, створочный и импостный.

Чтобы собрать каркас для створки, используют створочный профиль. Коробку окна (раму) собирают из рамного профиля. Ещё один часто используемый вид профиля импостный применяется для изготовления импостов — перегородок (горизонтальных или вертикальных), разделяющих окно на несколько частей:

Пластиковое окно с двумя створками может быть и без импоста, т.е. без статичной перегородки посередине рамы. В этом случае по переднему краю одной из створок вместо створочного профиля устанавливается штульп — аналог импостного профиля, оборудованный дополнительными элементами для примыкания створок и запирания. На штульповой створке ручка не устанавливается, поэтому её невозможно открыть, предварительно не открыв вторую створку — ту, на которой стоит ручка.

Конструкция окна

• Основой окна, как уже было сказано, является рама .
• Рама стандартного окна разделена по вертикали на 2 части с помощью импоста .
• Одна половина окна часто (но не обязательно) делается глухой , т.е. не открывающейся. В неё устанавливается стеклопакет . Пакет закрепляется в раме штапиками . Стеклопакет состоит из двух или трёх стёкол толщиной 4 мм, между которыми по контуру проложены алюминиевые или пластиковые рамки. Торцы стеклопакета промазаны герметиком, обеспечивающим полную герметичность конструкции.
• Вторая часть окна в большинстве случаев делается открывающейся. На неё навешивается створка . Внешне створка напоминает самостоятельное глухое пластиковое окно. Она также имеет собственную раму, только собранную из рамного профиля. В раме установлен стеклопакет той же толщины, что и в глухой части окна, но с несколько меньшими габаритами.
• На створке в специальном фурнитурном пазу крепится запорный механизм — фурнитура . Это набор универсальных стальных элементов для открывания/закрывания створки в оконной коробке в разных режимах (самые распространённые режимы — поворотный и поворотно-откидной). К фурнитуре относятся: петли (верхняя и нижняя), ручка и многоэлементный запорный механизм. Часть элементов устанавливается на импост и в створочную часть рамы. Все элементы фурнитуры, кроме ручки, устанавливаются и регулируются заводом-изготовителем.
• На раме, створке, импосте и штапиках установлены резиновые уплотнители , обеспечивающие герметичность окна.
• На нижнем профиле рамы и створки с уличной стороны имеются дренажные отверстия, проделанные в наружной камере. Они необходимы для вывода наружу конденсата из полости между профилем и стеклопакетом, образующегося из-за разности температур на улице и в помещении.

Оконная фурнитура

О фурнитуре следует рассказать подробней, так как этот механизм, пожалуй, самый сложный элемент в конструкции пластикового окна. Чтобы обеспечить правильную и надёжную работу фурнитуры, рассмотрим её устройство и принцип работы.

Существует несколько видов фурнитуры от разных производителей (MACO, ROTO, SIEGENIA и др.), но все они объединены общим принципом работы и универсальны в том плане, что могут быть установлены на любой тип оконного профиля. Ниже на примере поворотно-откидной фурнитуры MACO детально изображены все элементы фурнитуры (красным шрифтом подписаны элементы, устанавливаемые на створке, зелёным — на раме). Элементы расположены в том порядке, в котором они были бы установлены на створке с правым открыванием (правая створка — это створка, открывающаяся на правую сторону, если смотреть на неё со стороны помещения).

Основой этого сложного, на первый взгляд, механизма являются две стальные пластины, расположенные по контуру створки в специальном фурнитурном пазу. Наружная пластина является статичной (неподвижной), а внутренняя ( передающая шина ) — перемещаемой вдоль наружной. На каждую сторону створки устанавливается по одному элементу, в основе которых лежат именно эти две пластины. По переднему краю (сторона ручки) установлен механизм основной запор , по верхнему — ножницы , по петлевой и по нижней сторонам — средний запор . Между основным запором и ножницами имеется связующий элемент — угловая передача , в которой передающая шина выполнена в виде гибкой стальной пластины. Средний запор (как боковой, так и нижний) имеют собственную встроенную угловую передачу.

Принцип работы фурнитуры состоит в следующем: при поворачивании ручки приводится в движение внутренняя стальная пластина — передающая шина. На ней в определённых местах имеется несколько выступающих наружу элементов — цапф , предназначенных для запирания створки. Когда мы поворачиваем ручку вниз, цапфы задвигаются за ответные планки , установленные напротив на раме и импосте. На рисунке ниже изображена цапфа, заведённая за ответную планку: При этом створка плотно притягивается к раме, то есть закрывается (ручка вниз — положение «закрыто»). Если сейчас повернуть ручку обратно на 90°, цапфы выйдут из-под ответных планок и створка откроется (ручка горизонтально — положение «открыто»). Далее, если повернуть ручку вверх, фурнитура переключится в режим проветривания — низ створки войдёт в зацепление с рамой, а верх откинется (ручка вверх — положение «проветривание»). В это время все цапфы, кроме самой нижней (на стороне ручки), отодвигаются от ответных планок, т.е. остаются свободными.

Нижняя (угловая) цапфа, если приглядеться, на самом деле состоит из двух цапф (вторая меньшего размера) на одном основании. Её точное название — подпружиненный откидной запор — на рисунке ниже обведён красным кружком:

На импосте напротив откидного запора установлена специальная откидная запорная планка (см. фото ниже), которая захватывает цапфы запора как при закрывании, так и при переводе в режим проветривания. Это необходимо, чтобы в режиме проветривания низ створки держался за раму обоими углами.

Цапфы можно вращать вокруг их оси с помощью плоскогубцев (только аккуратно, чтобы не царапать покрытие). Таким образом регулируется степень прижима створки при запирании. Дело в том, что цапфы поворотно-откидной фурнитуры MACO Multi-Trend имеют овальную форму. Если поставить овал вертикально, прижим уменьшится (летний вариант), а если повернуть овал горизонтально, прижим станет максимальным (зимний вариант). На других типах фурнитуры подобная регулировка осуществляется либо вращением эксцентрика в центре цапфы (шестигранным ключом), либо вращением эксцентрика в центре ответных планок.

Самый оригинальный механизм фурнитуры находится в верхней части створки. Это ножницы — элемент, в работе действительно напоминающий обычные ножницы. Механизм ножниц имеет два основных рабочих положения. В закрытом или открытом положении створки, т.е. когда она не откинута на проветривание, обе планки ножниц сложены в одну линию вдоль края створки. При переключении в режим проветривания (ручка вверх) верхняя и нижняя планки расцепляются и ножницы раздвигаются (это положение показано на рисунке справа). При этом верхняя (отделившаяся) планка через петлю-уголок, прикреплённый к её концу (на рисунке для наглядности он отсоединён), остаётся связанной с верхней петлёй рамы и удерживает створку в откинутом состоянии.

Существует ещё одно рабочее положение ножниц — так называемое микропроветривание, когда створка откидывается совсем немного, что полезно зимой. Для включения этого режима ручка ставится вверх не вертикально, а под 45°.

Чтобы при переводе створки в режим проветривания откидной запор (нижний угол) вошёл в зацепление с запорной планкой на импосте, а не проскочил мимо, ручку нужно поворачивать, предварительно прижав створку к раме. От случайной ошибки фурнитура защищена устройством блокировки, не позволяющим вращать ручку, пока створка на прижата к окну. Эту задачу выполняет специальный рычажок, расположенный рядом с ручкой — микролифт (показан на рисунке справа). Вторая его функция — защита створки от провисания, чем обусловлено второе его название — микролифт-приподниматель. Дело в том, что при запирании створки цапфы двигаются вверх (имеется в виду сторона ручки), и испытывают встречное сопротивление ответных планок, чем соответственно отталкивают саму створку вниз, заставляя её постепенно провисать. Правильно отрегулированный по высоте микролифт мягко упирается в ответную планку приподнимателя на импосте (см. рисунок), не давая створке испытывать «перегрузки» при закрывании.

Принцип действия оконной фурнитуры

Принцип действия фурнитуры поворотно-откидного окна можно пояснить при помощи схемы, представленной на рис. 10

При этом следует отметить, что основные элементы фурнитуры, находящиеся на створке

(поворотно-откидной запор 1, угловой переключатель 2, угловой переключатель поворотно-откидной 14, угловой переключатель от ножниц 15, ножницы на створке 3, средние запоры 5), состоят из неподвижной и подвижной шин.

Неподвижная шина этих элементов крепится к створке, а подвижные шины связаны между собой.

Поэтому при повороте ручки 13, которая приводит в движение подвижную шину поворотно-откидного запора 1, начинают перемещаться подвижные шины всех элементов фурнитуры, расположенных на створке: углового переключателя 2, углового переключателя поворотно-откидного 14, угловой переключателя от ножниц 15, ножниц на створке 3 и средних запоров 5 .

На подвижных шинах рассматриваемых элементов закреплены цапфы 11. Таким образом, поворот ручки 13 приводит к тому, что перемещаются все цапфы 11.

Напротив этих цапф на раме расположены ответные планки 9 (см также рис. 11).

При повороте ручки 13 в положение «закрыто» цапфы перемещаются так, что заходят в пазы расположенных на раме ответных планок 9 (рис. 10, 11), обеспечивая прижим створки окна к раме по всему периметру.

При повороте ручки 13 в положение «открыто» или «откинуто» цапфы перемещаются таким образом, что выходят из соответствующих пазов ответных планок (рис. 10, 11) и створка освобождается для открывания или откидывания.

Если ручка 13 находится в положении «открыто», то ножницы на створке и на раме удерживаются специальной цапфой в закрытом положении. При этом верхняя и нижняя петли действуют, как поворотные и створку можно открывать относительно вертикальной оси.

Если ручка 13 находится в положении «откинуто», то специальная цапфа на ножницах перемещается так, что ножницы на створке и раме открываются (рис. 10) и створка может поворачиваться во-круг горизонтальной оси.

Горизонтальная ось вращения образуется нижними петлями 7, 8 и цапфой поворотно-откидного запора, которая упирается в паз ответной поворотно-откидной планки 10.

Блокировщик откидывания 12 необходим для того, чтобы в открытом положении створки нельзя было повернуть ручку 13 в положение «откинуто», т.к. при этом ножницы откроются и створка останется только на нижней петле 7,8.